4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

8/17/2019 4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

1/7

UPJ 3 (2) (2014)

Unnes Physics Journal

http://journal.unnes.ac.id/sju/index.php/upj

IDENTIFIKASI POTENSI LONGSOR MENGGUNAKAN METODE SEISMIK

REFRAKSI DI KAWASAN WISATA NGLIMUT DESA GONOHARJO

LIMBANGAN KENDAL

Sri Utami , Supriyadi

Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Negeri Semarang, Indonesia

Gedung D7 Lt. 2, Kampus Sekaran Gunungpati, Semarang 50229

Info Artikel Abstrak

Diterima Mei 2014

Disetujui Oktober 2014Dipublikasikan November

2014

Potensi tanah longsor suatu daerah dapat diketahui dengan pengukuran suatu metode

geofisika. Metode geofisika yang dapat digunakan salah satunya adalah metode seismikrefraksi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui struktur lapisan bawah permukaan dan

mengidentifikasi potensi longsor di kawasan Nglimut desa Gonoharjo Kecamatan Limbangan

Kabupaten Kendal. Penelitian dilakukan menggunakan alat Seismograph OYO McSeis-SX 3

channel. Pengolahan data menggunakan metode plus-minus pada Ms.excel. Model penampang

bawah permukaan kecepatan rambat gelombang dibuat menggunakan software Surfer dan

CorelDrawX3. Berdasarkan hasil interpretasi didapatkan struktur litologi bawah permukaan yang

hampir sama antara ketiga lintasan dikarenakan terletak pada satu lokasi. Keadaan litologi

bawah permukaan kawasan pemandian air panas Nglimut adalah berupa pasir dengan kecepatan

rambat gelombang seismik pada lapisan pertama 254,7771 m/s - 704,2254 m/s pada kedalaman

0,5m – 3.5 m dan berupa batu lempung dengan kecepatan rambat gelombang seismik 945,6265

m/s - 1886,7920 m/s dengan kedalaman 3,5 m-5,5m. Bidang gelincir daerah penelitian memiliki

sudut kemiringgan 10,95° di barat laut-tenggara.

Keywords:

landslide; plus-minus; seismic

refraction; slip surface

Abstract Landslide potential of an area can be determined by measuring a geophysical method. Geophysical method

that can be used one of which is seismic refraction. The purpose of this study was to determine the sub surface

structure and identify potential landslide in Nglimut Gonoharjo, Limbangan, Kendal. A research with

Seismograph OYO McSeis SX-3 channel. Data processing used plus-minus method on Ms.Excel. Modeling

the sub surface structure of wave velocity using Surfer and CorelDrawX3 software. Based the interpretation

results obtained lithology sub surface structure is almost the same among three line because of lay in one

location. Sub surface lithology of Nglimut consist of sand with seismic wave velocity in the first layer was

254,7771 m/s – 704,2254 m/s in the deepness 0,5 m – 3,5 m and a clay stone with seismic wave velocity

was 945,6265 m/s – 1886,7920 m/s in the deepness 3,5 m-5,5m. Landslide slip surface at the research area

had slope angular 10,95° at northwest-southeast.

© 2014 Universitas Negeri Semarang Alamat korespondensi:

E-mail: [email protected] ISSN 2252-6978

8/17/2019 4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

2/7

S Utami et al / Unnes Physics Journal 3 (2) (2014)

52

PENDAHULUAN

Bencana alam merupakan peristiwa alam yang dapat terjadi setiap saat dimana saja dan kapan

saja, yang menimbulkan kerugian material dan immaterial bagi kehidupan masyarakat. Salah satunya

adalah bencana tanah longsor.

Bencana tanah longsor di Indonesia umumnya terjadi pada musim penghujan. Hujan memicu tanahlongsor melalui penambahan beban lereng dan penurunan kuat geser tanah (Soenarmo et al., 2008). Tanah

longsor menjadi masalah yang umum di daerah yang memiliki kemiringan curam.

Nglimut merupakan salah satu tempat wisata yang terletak di Kendal dan merupakan daerah

berbukit. Pihak pengelola mengungkapkan dalam surat kabar Merdeka (17/02/2013), terdapat sejumlah

titik rawan longsor berupa retakan tanah dari bukit yang mengelilingi lokasi pemandian air panas ini.

Retakan terlihat dari mulai dari pintu masuk hingga ke kolam rendam pemandian air panas.

Menurut Goenadi, sebagaimana dikutip oleh Effendi (2008), faktor penyebab tanah longsor secara

alamiah meliputi morfologi permukaan bumi, penggunaan lahan, litologi, struktur geologi, dan

kegempaan. Selain itu bentuk daerah yang berbukit-bukit juga memicu terjadinya longsor.

Tanah longsor merupakan fenomena alam, namun beberapa aktivitas manusia dapat memicu

terjadinya bencana tanah longsor. Ketika aktivitas ini beresonansi dengan kerentanan dan kondisi alam

aktivitas manusia yang dapat memicu terjadinya tanah longsor. Aktivitas tersebut adalah penebangan

pohon secara serampangan di daerah lereng, penambangan bebatuan, tanah atau barang tambang yang

menimbulkan ketidakstabilan pada lereng, tingkat kebasahan tanah dan bebatuan (juga daya ikatnya)

(Darsono et al., 2012).

Menurut Darsono et al. (2012), salah satu faktor penyebab longsoran yang sangat berpengaruh

adalah bidang gelincir ( slip surface ) atau bidang geser ( shear surface) . Bidang gelincir berada diantara

bidang yang stabil (bedrock ) dan bidang yang bergerak (bidang yang tergelincir) (Priyantari & Suprianto,

2009). Pada umumnya tanah yang mengalami longsoran akan bergerak di atas bidang gelincir

tersebut.

Mengingat besarnya dampak yang diakibatkan oleh bencana tanah longsor, maka identifikasi

potensi tanah longsor perlu dilakukan untuk mengetahui berapa besar potensi suatu daerah terhadap

bencana tanah longsor. Identifikasi longsoran ini dilakukan menggunakan metode geofisika, yakni metode

seismik refraksi. Metode seismik sendiri merupakan salah satu bagian dari seismologi eksplorasi yang

dikelompokkan dalam metode geofisika aktif, di mana pengukuran dilakukan dengan menggunakan

sumber getaran (palu/ledakan).

Metode seismik refraksi dilakukan dengan memancarkan gelombang ke bawah permukaan

perlapisan batuan. Respon tanah atau batuan direkam melalui geophone yang terpasang di atas

permukaan tanah (Adnyawati et al., 2012). Metode seismik refraksi (seismik bias) merupakan salah satu

metode yang banyak digunakan untuk menentukan struktur geologi bawah permukaan (Refrizon et al.,

2009). Metode seismik refraksi inilah yang efektif digunakan guna mengetahui nilai kedalaman lapisan

relatif kedap air (bedrock) sebagai parameter kelongsoran suatu daerah (Priyantari & Suprianto, 2009).Dikarenakan metode seismik mempunyai ketepatan serta resolusi yang tinggi di dalam menentukan

struktur geologi.

Kedalaman lapisan pada metode ini dapat diperoleh dengan mengetahui waktu jalar gelombang

pada data rekaman yang didapat dari persamaan:

(2)

(3)

di mana:

T = waktu jalar gelombang (s)

D = kedalaman (m)

= sudut kritis = kecepatan gelombang rata-rata (m/s)

8/17/2019 4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

3/7


53

Keterbatasan metode seismik refraksi adalah tidak dapat dipergunakan pada daerah dengan kondisi

geologi yang terlalu kompleks. Metode ini telah dipergunakan untuk mendeteksi perlapisan dangkal dan

hasilnya cukup memuaskan. Menurut Sismanto, sebagaimana dikutip oleh Kartika et al., (2007), asumsi

dasar yang harus dipenuhi untuk penelitian perlapisan dangkal adalah:

1. Medium bumi dianggap berlapis-lapis dan setiap lapisan menjalarkan gelombang seismik dengan

kecepatan yang berbeda-beda.2. Semakin dalam, batuan lapisan akan semakin kompak.

3. Panjang gelombang seismik lebih kecil daripada ketebalan lapisan bumi.

4. Perambatan gelombang seismik dapat dipandang sebagai sinar, sehingga mematuhi hukum –

hukum dasar lintasan sinar. Pada bidang batas antar lapisan, gelombang seismik merambat dengan

kecepatan pada lapisan di bawahnya.

5. Kecepatan gelombang bertambah dengan bertambahnya kedalaman

Berikut dijelaskan tabel kecepatan gelombang berdasarkan material bawah permukaan pada Tabel 1:

Tabel 1. Tabel kecepatan gelombang berdasarkan material bawah permukaan (Ali et al ., 2012)

No MaterialKecepatan gelombang

(m/s)

1 Air 332

2 Water 1400 – 1500

3 Granite 5500 – 5900

4 Sandstone 1400 – 4300

5 Limestone 5900 – 6100

6 Sand(Unsaturate) 200 – 1000

7 Sand ( Saturated ) 800 – 2200

8 Clay 1000 – 2500

Berdasarkan uraian tersebut, maka tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut: Mengetahui

struktur lapisan bawah permukaan di kawasan Nglimut desa Gonoharjo Kecamatan Limbangan

Kabupaten Kendal dan mengidentifikasi potensi longsor menggunakan metode seismik refraksi di kawasan

Nglimut desa Gonoharjo Kecamatan Limbangan Kabupaten Kendal.

METODE PENELITIAN

Metode penelitian yang digunakan adalah metode seismik refraksi untuk menghitung kecepatan

rambat gelombang dan kedalaman masing-masing lapisan setiap lintasan. Metode seismik refraksi

memanfaatkan penjalaran gelombang bias yang merambat di bawah permukaan akibat adanya sumber

getaran. Seismik refraksi dihitung berdasarkan waktu yang dibutuhkan oleh gelombang untuk menjalarpada batuan dari posisi sumber seismik menuju penerima pada berbagai jarak tertentu. Alur penelitian

dapat dilihat pada Gambar 1:

8/17/2019 4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

4/7


54

Gambar 1. Diagram Alur penelitian

Bentangan lintasan dilakukan secara inline , dengan pengambilan data dilakukan secara bolak-balik

( forward-reverse ). Desain survey penelitian dapat dilihat pada Gambar 2:

Gambar 2. Desain akusisi data seismik refraksi

Tahap akuisisi data seismik refraksi dilaksanakan dengan desain survei 3 bentangan lintasan didekat kawasan pemandian air panas, palu dan landasannya (lempeng besi) sebagai source atau sumber

gelombang seismik, 3 geophone sebagai penerima gelombang seismik, panjang lintasan 45 meter, jarak spasi

terdekat (offset minimum) 1 meter dan jarak spasi terjauh (offset maksimum) 45 meter.

Data yang diperoleh dalam pengukuran lapangan adalah offset atau jarak antara geophone dan waktu

rambat gelombang pada masing-masing geophone (t ), sedangkan kecepatan rambat gelombang (v ) diperoleh

dari perhitungan menggunakan metode plus-minus . Model penampang bawah permukaan dibuat

menggunakan software surfer dan CorelDrawX3 .

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan pengolahan data yang dilakukan diperoleh kecepatan rambat gelombang pada masing-masing lapisan untuk setiap lintasan. Pemodelan penampang bawah permukaan untuk setiap lintasan

8/17/2019 4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

5/7


55

menggunakan CorelDraw X3 . Adanya perbedaan kecepatan gelombang mengindikasi perbedaan material

pada masing-masing lintasan. Berikut diperlihatkan kecepatan rambat gelombang untuk masing-masing

lintasan pada Gambar 3, 4 dan 5:

Gambar 3. Model Penampang bawah permukaan dan kecepatan gelombang pada lintasan pertama

Dari hasil perhitungan dengan metode plus-minus akan didapatkan litologi batuan bawah permukaan

pada lintasan pertama yang ditunjukkan pada Tabel 2:

Tabel 2. Tabel litologi batuan bawah permukaan pada lintasan pertama

Kecepatan (m/s) Jenis batuan perkiraan Kedalaman (m)

254,7771-704,2254 Pasir 0,5-3

735,2941-1886,7920 Lempung berpasir 3-3.5

Gambar 4. Model Penampang bawah permukaan dan kecepatan gelombang pada lintasan kedua

Pada lintasan kedua didapatkan litologi batuan bawah permukaan pada lintasan kedua yangditunjukkan pada Tabel 3:



310,3181-826,4463 Pasir 1-4,5

1064,861-1724,138 Lempung >4,5

8/17/2019 4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

6/7


56

Gambar 5. Model Penampang bawah permukaan dan kecepatan gelombang pada lintasan ketiga

Dari hasil perhitungan dengan metode plus-minus akan didapatkan litologi batuan bawah

permukaan pada lintasan ketiga yang ditunjukkan pada Tabel 3:



490,1961-892,8571 Pasir 2-5

945,6265-1562,5 Lempung berpasir >5

Perbedaan jenis material pada daerah penelitian mengindikasikan adanya bidang gelincir (slip

surface) yang menyebabkan terjadinya tanah longsor. Pada umumnya tanah atau bidang yang mengalami

longsoran akan bergerak di atas bidang gelincir tersebut. Bidang gelincir berada diantara bidang yang stabil

dan bidang yang bergerak (bidang yang tergelincir). Bidang gelincir daerah pengukuran diperlihatkan padaGambar 6:

Gambar 6. Letak bidang gelincir

8/17/2019 4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

7/7


57

Bidang gelincir terletak di antara lapisan tidak kedap air (pasir) dan lapisan tidak kedap air

(lempung). Material pasir (lapisan permeable ) ini merupakan material yang dapat menyimpan kandungan

dan mudah meloloskan air sehingga jika air hujan melalui retakan akan terakumulasi pada lapisan ini,

sehingga akan menambah beban pada gaya penahan, ini akan berbahaya jika curah hujan tinggi dan akan

masuk kedalam batuan akuifer tersebut sehingga membebani lereng yang akan memicu terjadinya tanah

longsor. Di mana tempat pengambilan lintasan ini sebelumnya pernah mengalami longsoran.Material lempung (lapisan impermeable ) sendiri ketika musim kemarau akan kering dan mengeras

menimbulkan retakan-retakan. Hal ini akan menyebabkan air permukaan meresap ke dalam lapisan tanah

atau batuan melalui pori-pori antar butir tanah kemudian tertahan pada lapisan lempung di bawahnya,

sehingga permukaan batu lempung akan menjadi lunak dan licin sehingga menjadikannya sebagai bidang

gelincir. Dan pada saat terjadi hujan, air hujan akan meresap dan menembus tanah hingga ke

lapisan kedap air yaitu lempung. Lapisan inilah yang akan berperan sebagai bidang gelincir dan

menyebabkan gerakan tanah atau longsor.

SIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa keadaan litologi

bawah permukaan kawasan pemandian air panas Nglimut adalah berupa pasir dengan kecepatan rambat

gelombng seismik pada lapisan pertama 254,7771 m/s - 704,2254 m/s pada kedalaman 0,5m – 3.5 m dan

berupa tanah lempung dengan kecepatan rambat gelombang seismik 945,6265 m/s - 1886,7920 m/s

dengan kedalaman 3,5 m-5,5m. Bidang geliNcir pada lintasan pertama dengan kemiringan sebesar 10,95°

terhadap arah horizontal dengan kemiringan barat laut-tenggara. Sedangkan lintasan kedua dan ketiga

tidak terdapat bidang gelincir.

Saran yang diharapkan adalah menambah panjang lintasan untuk memperoleh kedalaman yang

lebih dalam sehingga kondisi litologi bawah permukaan dapat terlihat lebih lengkap dan menambah

banyak lintasan untuk memperoleh data yang lebih banyak.

DAFTAR PUSTAKA

Adnyawati, N.K., R. Efendi, & Sabhan. 2012. Analisis Struktur Bawah Permukaan Dengan Menggunakan Metode

Seismik Refraksi Di Universitas Tadulako. Jurnal Natural Science, Desember 2012 Vol. 1.(1) 17-26.

Ali, N., R. Saad., M.M. Saidin, & M.M. Nordiana. 2012. Applying Seismic Refraction Method in Depicting

Geological Contact at Bukit Bunuh, Lenggong, Perak, Malaysia. International Conference on Geological and

Environmental Sciences (IPCBEE), vol.36.

Darsono., B. Nurlaksito, & B. Legowo. 2012. Identifikasi Bidang Gelincir Pemicu Bencana Tanah Longsor Dengan

Metode Resistivitas 2 Dimensi Di Desa Pablengan Kecamatan Matesih Kabupaten Karanganyar . Indonesian

Journal of Applied Physics, Vol.2 No.1 halaman 51.

Effendi, A. D. 2008. Identifikasi Kejadian Longsor dan Penentuan Faktor-Faktor Utama Penyebabnya di Kecamatan Babakan

Madang Kabupaten Bogor. Skripsi. Bogor: Institut Pertanian Bogor.Kartika, A.U., G. Yuliyanto, & U. Harmoko. 2007. Penentuan Struktur Bawah Permukaan dengan Menggunakan Metode

Seismik Refraksi di Desa Pleret, Kecamatan Pleret, Kabupaten Bantul. Laboratorium Geofisika Jurusan Fisika,

Universitas Diponegoro, Semarang.

Priyantari, N. & A. Suprianto. 2009. Penentuan Kedalaman Bedrock Menggunakan Metode Seismik Refraksi. Jurnal

ILMU DASAR, Vol. 10 No. 1. 2009 : 6 – 12.

Refrizon., Suwarsono, & K. Natalia. 2009. Visualisasi Struktur Bawah Permukaan Dengan Metode Hagiwara. Jurnal

Gradien, Edisi Khusus- Januari 2009: 30-33.

Soenarmo, S.H., I.A. Sadisun, & E. Saptohartono. 2008. Kajian Awal Pengaruh Intensitas Curah Hujan Terhadap

Pendugaan Potensi Tanah Longsor Berbasis Spasial di Kabupaten Bandung, Jawa Barat. Jurnal Geoaplika,

Volume 3, No. 3, Hal 133-141.

4337 8919 1 PB Punya Baihaqi

Documents

Transcript of 4337 8919 1 PB Punya Baihaqi